#pragma once

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <ctemplate/template.h>
#include <mutex>
#include <cassert>
#include <fstream>

#include "../comm/log.hpp"
#include "../comm/util.hpp"
#include "../comm/httplib.h"
#include "oj_model.hpp"
#include "oj_view.hpp"


namespace ns_control
{
    using namespace std;
    using namespace ns_log;
    using namespace ns_util;
    using namespace ns_model;
    using namespace ns_view;
    using namespace httplib;


    // 提供服务的主机
    class Machine
    {
    public:
        std::string _ip; // 编译服务的ip
        int _port;       // 编译服务的port
        uint64_t _load;  // 编译服务的负载
        std::mutex *_mtx; // C++中的mutex是禁止拷贝的 
    public:
        Machine():_ip(""), _port(0), _load(0), _mtx(nullptr)
        {}
        ~Machine()
        {}
    public:

        // 提升主机负载
        void IncLoad()
        {
            if(_mtx) _mtx->lock(); 
            ++_load;
            if(_mtx) _mtx->unlock();
        }

        // 减少主机负载
        void DecLoad()
        {
            if(_mtx) _mtx->lock(); 
            --_load;
            if(_mtx) _mtx->unlock();
        }

        // 获取主机负载, 没啥用,仅仅为了统一接口
        uint64_t Load()
        {
            uint64_t load = 0; 
            if(_mtx) _mtx->lock(); 
            load = _load;
            if(_mtx) _mtx->unlock();
            return load;
        }

        void ResetLoad()
        {
            if(_mtx) _mtx->lock(); 
            _load = 0;
            if(_mtx) _mtx->unlock();
        }
    };

    const std::string service_machine = "./conf/service_machine.conf";
    // 负载均衡模块
    class LoadBalance 
    {
    private:
        // 可以给我们提供编译服务的所有的主机
        // 每一台主机都有下标, 可以充当主机的id
        std::vector<Machine> _machines; 
        // 所有在线主机id
        std::vector<int> _online;
        // 所有离线主机id 
        std::vector<int> _offline;
        // 保证LoadBalance的数据安全
        std::mutex _mtx;

    public:
        LoadBalance()
        {
            assert(LoadConf(service_machine));
            LOG(INFO) << "加载: " << service_machine << "成功" << "\n";
        }
        ~LoadBalance()
        {}
    public:
        bool LoadConf(const std::string &machine_conf)
        {
            std::ifstream in(machine_conf); 
            if(!in.is_open())
            {
                LOG(FATAL) << "加载: " <<  machine_conf << "失败" << "\n";
                return false;
            }
            string line;
            while(std::getline(in, line))
            {
                std::vector<std::string> tokens;
                StringUtil::SplitString(line, &tokens, ":");
                if(tokens.size() != 2)
                {
                    LOG(WARNING) << "切分" << line << "失败" << "\n";
                    continue;
                }
                Machine m;
                m._ip = tokens[0];
                m._port = atoi(tokens[1].c_str());
                m._load = 0;
                m._mtx = new std::mutex();

                _online.push_back(_machines.size());
                _machines.push_back(m);
            }

            in.close();
            return true;
        }
        // id m 是输出型参数

        bool SmartChoice(int *id, Machine **m)
        {
            // 1. 使用选择好的主机(更新该主机的负载)
            // 2. 我们可能需要离线该主机
            _mtx.lock();
            // 负载均衡算法 
            // 1. 随机数+hash
            // 2. 轮询+hash

            int online_num = _online.size();
            if(online_num == 0) // 所有主机均已离线
            {
                _mtx.unlock();        
                LOG(FATAL) << "所有主机后端主机均已离线" << "\n";
                return false;
            } 
            // 通过遍历的方式, 找到所有负载最小的机器
            *id = _online[0];
            *m = &_machines[_online[0]];
            uint64_t min_load = _machines[_online[0]].Load();
            for(int i = 1; i < online_num; ++i)
            {
                uint64_t cur_load = _machines[_online[i]].Load();
                if(min_load > cur_load)
                {
                    min_load = cur_load;
                    *id = _online[i];
                    *m = &_machines[*id];
                }
            }

            _mtx.unlock(); 
            return true;       
        }
        void OfflineMachine(int which)
        {
            _mtx.lock();
            for(auto it = _online.begin(); it != _online.end(); ++it)
            {
                if(*it == which) // 要离线的主机找到了
                {
                    _machines[which].ResetLoad();
                    _online.erase(it);
                    _offline.push_back(which);
                    break; // 因为break, 所以暂时不要考虑迭代器失效
                }
            }
            _mtx.unlock();

        }
        void OnlineMachine()
        {   
            // 所有主机都离线, 统一上线
            _mtx.lock();
            _online.insert(_online.end(), _offline.begin(), _offline.end());
            _offline.erase(_offline.begin(), _offline.end());
            _mtx.unlock();

            LOG(INFO) << "所有主机已经上线了!" << "\n";    
        }

        // for test
        void ShowMachines()
        {
            _mtx.lock();
            std::cout << "当前在线主机列表: ";
            for(auto &it : _online)
            {
                std::cout << it << " ";
            }
            std::cout << std::endl;
            std::cout << "当前离线主机列表: ";
            for(auto &it : _offline)
            {
                std::cout << it << " ";
            }
            std::cout << std::endl;
            _mtx.unlock();
        }

    };

    // 核心业务逻辑控制器
    class Control
    {
    private:
        Model _model; // 提供后台服务 
        View _view; // 提供html渲染功能
        LoadBalance _load_balance; // 核心负载均衡器
    public:
        Control()
        {}
        ~Control()
        {}
    public:
        void RecoveryMachines()
        {
            _load_balance.OnlineMachine();
        }
        //根据题目数据构建网页
        //html: 输出型参数
        bool AllQuestions(string *html)
        {
            bool ret = true;
            vector<struct Question> all;
            if(_model.GetAllQuestions(&all))
            {
                sort(all.begin(), all.end(), [](const struct Question &q1, const struct Question &q2) {
                    return atoi(q1.number.c_str()) < atoi(q2.number.c_str());
                });
                //获取所有题目成功, 将所有题目构建成网页
                _view.AllExpandHtml(all, html);
            }
            else
            {
                *html = "获取题目失败, 形成题目列表失败";
                ret = false;
            }
            return ret;
        }
        bool OneQuestion(const string &id, string *html)
        {
            bool ret = true;
            struct Question q;
            if(_model.GetOneQuestion(id, &q))
            {
                //获取指定题目成功, 将所有题目构建成网页
                _view.OneExpandHtml(q, html);
            }
            else
            {
                *html = "指定题目: " + id + " 不存在! ";
                ret = false;
            }
            return ret;
        }
        // id
        // code
        // input
        void Judge(const std::string &number, const std::string in_json, std::string* out_json)
        {   
            LOG(DEBUG) << in_json << " \nnumber" << number << "\n";

            // 0. 根据题目编号, 直接拿到对应题目细节
            struct Question q;
            _model.GetOneQuestion(number, &q);
            // 1. 反序列化in_json, 得到题目id, 得到用户提交的代码, input
            Json::Reader reader;
            Json::Value in_value;
            reader.parse(in_json, in_value);
            std::string code = in_value["code"].asString();

            // 2. 重新拼接用户代码 + 测试用例代码, 形成新代码
            Json::Value compile_value;
            compile_value["input"] = in_value["input"].asString();
            compile_value["code"] = code + q.tail;
            compile_value["cpu_limit"] = q.cpu_limit;
            compile_value["mem_limit"] = q.memory_limit;
            Json::FastWriter writer;
            std::string compile_string = writer.write(compile_value);
            // 3. 选择负载最低的主机(差错处理)
            // 一直选择, 直到主机可用, 否则全挂
            while(true)
            {
                int id;
                Machine *m = nullptr;
                if(!_load_balance.SmartChoice(&id, &m))
                {
                    break;
                }
                LOG(INFO) << " 选择主机成功, 主机id: " << id << " 详情: " << m->_ip <<":"<< m->_port << "\n";
            // 4. 然后发起http请求, 得到结果
                Client cli(m->_ip, m->_port);
                m->IncLoad();
                LOG(INFO) << " 选择主机成功, 主机id: " << id << " 详情: " << m->_ip <<":"<< m->_port << " 当前主机的负载是: " << m->Load() <<"\n";
                if(auto res = cli.Post("/compile_and_run", compile_string, "application/json; charset=utf-8"))
                {
            // 5. *out_json 带走结果
                    // 将结果赋值给out_json
                    if(res->status == 200)
                    {
                        *out_json = res->body;
                        m->DecLoad();
                        LOG(INFO) << "请求编译和运行服务成功" << "\n";
                        break;
                    }
                    m->DecLoad();
                }
                else
                {
                    LOG(ERROR) << "当前请求的主机"<< id << " 详情: " << m->_ip <<":"<< m->_port << "可能已经离线" << "\n";
                    //m->DecLoad(); // 没有必要, 因为离线主机会将该主机负载清0
                    _load_balance.OfflineMachine(id);
                    _load_balance.ShowMachines();
                }
            }   
        }

    };

}